細胞培養是一種無菌操作技術，需要保護工作環境和條件免受微生物污染和其他不良因素的影響。其實驗室設計的原理是防止微生物污染和不良因素，需要潔凈的工作環境，新鮮空氣，干燥和無煙無塵。細胞培養室的設計原理一般是無菌操作區設計在室內活動較少的內側，常規操作和封閉培養在一個房間，進行洗滌和消毒在另一個房間里。

1.無菌操作區

(1)無菌操作區：無菌操作區只限于細胞培養及其他無菌操作的區域，最好能與外界隔離，不能穿行或受其他干擾。

理想的無菌操作室應劃為三部分：

a) 更衣室—―供更換衣服、鞋子及穿戴帽子和口罩。

b) 緩沖間—―位于更衣間與操作間之間，目的是為了保證操作間的無菌環境，同時可放置恒溫培養箱及某些必需的小型儀器。

c) 無菌操作間—―專用于無菌操作、細胞培養。其大小要適當，且其頂部不宜過高(不超過2.5m)以保證紫外線的有效滅菌效果;墻壁光滑無死角以便清潔和消毒。工作臺安置不應靠墻壁，臺面要光滑壓塑作表面，漆成白色或灰色以利于解剖組織及酚紅顯示pH的觀察。

(2)凈化工作臺：操作簡單，安裝方便，占用空間小且凈化效果很好。一般細菌培養室使用的凈化工作臺主要有兩種：a)側流式或稱垂直式 b)外流式或稱水平層流式。

2.孵育區

本區對無菌的要求雖不比無菌區嚴格，但仍需清潔無塵，因此也應設置在干擾少而非來往穿行的區域。孵育可在孵箱或可控制溫度的溫室中進行，后者費用高，一般實驗室多采用孵箱進行工作。

3.制備區

在該區主要進行培養液及有關培養用的液體等的制備。

4.儲藏區

主要存放各類冰箱、干燥箱、液氮罐、無菌培養液、培養瓶等，此環境也需要清潔無塵。

5.清洗和消毒滅菌區

清潔和消毒滅菌區應與其他區域分開，主要進行所有細胞培養器皿的清洗、準備、消毒及三蒸水制備等工作。